3D-Druck-Trends 2019: Metall-Innovation, Binder-Jetting-Durchbrüche und fortschrittliche Kunststoffe

3D-Druck-Trends 2019: Metall-Innovation, Binder-Jetting-Durchbrüche und fortschrittliche Kunststoffe

2019 markiert ein entscheidendes Jahr für die additive Fertigung. Nach zwei aufeinanderfolgenden Jahren rasanter Maschineninnovation und wachsender industrieller Adoption hat der 3D-Druck bewiesen, dass er traditionelle Fertigungsworkflows transformieren kann. Mit wachsendem Vertrauen fokussiert sich die Industrie nun auf die nächste Technologiewelle und deren Auswirkungen auf die Produktion jeder Skala.

Schlüsseltrends 2019

1. Metall-3D-Druck spaltet sich in kosteneffiziente Systeme und Hochvolumen-Produktionsmaschinen.
2. Anstieg der kommerziellen Metall-Drucker.
3. Erste reale Tests von Binder Jetting für Metallteile.
4. Breite Akzeptanz hochfester, hochtemperaturbeständiger Kunststoffe und Verbundwerkstoffe in Produktionsumgebungen.

Die Spaltung im Metall-Druck

Vor drei Jahren lag die Einstiegshürde für einen Metall-Drucker – inkl. Kauf, Installation und Support – über 1 Million Dollar. Diese großen, laserbasierten Maschinen blieben auf F&E-Labore beschränkt und auf Prototypen oder Erprobungen limitiert. Heute definieren zwei kritische Verschiebungen den Markt neu:

• Erschwingliche Einstiegs-Metalldrucker (100.000–200.000 $) senken die Adoptionsbarriere und ermöglichen mehr Organisationen das Experimentieren mit metallischer additiver Fertigung.
• Hochvolumen-Produktionssysteme wie GE Additives konsolidierte Anlagen und HPs neue Binder-Jetting-Plattform demonstrieren die Machbarkeit von 3D-Druck für Endverbrauchsteile im industriellen Maßstab.

Dieser duale Pfad deutet auf eine Zukunft hin, in der Metall-3D-Druck sowohl allgegenwärtig für Rapid Prototyping als auch vollständig in Produktionslinien integriert ist.

Proliferation von Metall-Druckern

Laut Wohlers Report 2018 stiegen Metall-Druckerverkäufe von 983 Einheiten (2016) auf 1.768 (2017) – ein Plus von 79 %. 2019 setzt sich dieser Trend fort, mit tausenden neuen Maschinen – darunter der Metal X – die weltweit ausgeliefert werden. Die eigentliche Wirkung liegt nicht nur in den Zahlen, sondern in der rigorosen Prüfung und Spezifikation, die die Fähigkeiten jedes Systems validieren wird.

Je mehr Drucker Kunden erreichen, desto kritischer wird die Differenzierung zwischen Hype und bewährter Leistung. 2019 wird zum Prüfstein, an dem Hersteller Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Teilequalität unter realen Produktionsbedingungen validieren.

Binder Jetting startet erste Produktionsversuche

Binder Jetting – ein Prozess, der Polymerbinder auf Metallpulverschichten aufträgt – gilt seit langem als potenzielle Massenproduktionstechnologie. Obwohl es seit Jahren existiert, deuten jüngste Fortschritte im Sintern, in der Prozesskontrolle und HPs Markteintritt darauf hin, dass es nun für großangelegte Versuche bereit ist.

Wesentliche Vorteile von Binder Jetting:

• Energiesparende, laserfreie Fertigung, die Bauzeiten beschleunigt.
• Batch-Sintern ermöglicht effiziente Nachbearbeitung.
• Potenzial für hohen Durchsatz und reduzierte Teilekosten.

Kritische Fragen bleiben: Kann großmaßstäbliches Sintern die Maßhaltigkeit wahren? Welche Grenzen gibt es bei Teilegeometrie und -größe? Wie schneiden Zuverlässigkeit und Genauigkeit im Vergleich zu laserbasierten Systemen ab? Die Beantwortung wird entscheiden, ob Binder Jetting industrielle Anforderungen wirklich erfüllen kann.

Hochfeste Kunststoffe und Verbundwerkstoffe gewinnen breite Akzeptanz

2009 lösten günstige Desktop-Drucker einen Hype-Zyklus aus, der 2014–2015 seinen Höhepunkt erreichte. Im „Tal der Enttäuschung“ berichteten viele Firmen von limitierter Materialleistung und schlechter Teilequalität. Die letzten vier Jahre jedoch lieferten robuste, hitze- und chemikalienbeständige Polymere und Verbundwerkstoffe – produziert auf zuverlässigeren, präziseren Maschinen wie dem Markforged Mark Two und X7 (ehemals Mark X).

Heute steht der 3D-Druck fest auf dem „Pfad der Erleuchtung“. Designer, Ingenieure und Fertiger setzen zunehmend auf additive Fertigung für funktionale Teile. Die verbleibende Herausforderung ist der Weg zum Plateau der Produktivität – die Erkundung neuer Materialien, Maschinenarchitekturen und Anwendungen, die die Rolle der Technologie in der Mainstream-Produktion weiter ausbauen.

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